DE3317449C2 - Sprühventil für die Gruppenbedüsung des Schildausbaues - Google Patents

Abstract

Der beim Rücken von Ausbaueinheiten im untertägigen Bergbau freigesetzte Staub wird sicher niedergeschlagen, indem sowohl eine der jeweils vorrückenden Ausbaueinheit wie auch den benachbarten Ausbaueinheiten zugeordnete Bedüsung in Gang gesetzt wird. Diese Bedüsung besteht je Ausbaueinheit lediglich aus einem einzigen Sprühventil, wobei diesem jeweils eine Steuereinheit vorgeschaltet ist. Über diese Steuereinheit wird sowohl das Sprühventil der zu rückenden Ausbaueinheit wie auch die Sprühventile der jeweils auf beiden Seiten benachbarten Ausbaueinheiten angesteuert. Die Verbindung der einzelnen Sprühventile bzw. der einzelnen Steuereinheiten untereinander erfolgt über Mehrfachschläuche, so daß eine einfache und sichere steuermäßige Verbindung bei geringstem Aufwand gegeben ist. Aussparung (11) bilden und beim Schließen der Halbschalen (1, 2) etwa in der Br

Description

Die- Erfindung betrifft ein Sprühventil für die Gruppenbedüsung beim Rücken des Schildausbaues im untertägigen Bergbau, mit einer Eintrittsbohrung für die Druckwasserzuführung, einer Austrittsbohrung und einem als Rückschlagventil ausgebildeten Absperrorgan, das über einen durch das vom entsprechenden Anschluß für die Steuerdruckleitung aus zugeführte Steuerdruckmedium des zu rückenden Schildes beaufschlagten Stößel oder direkt über das Steuerdruckmedium zu öffnen ist.

Derartige Sprühventile werden im untertätigen Bergbau, insbesondere im Steinkohlenbergbau eingesetzt, um den beim Rücken des Ausbaues aufgrund des Absenkens der Kappen freiwerdenden Staub möglichst gleich am Entstehungsort niederzuschlagen. Nur so ist sichergestellt, daß der Staub nicht von den Wettern mitgenommen und durch den Streb hindurchgeführt wird. Da das Bedüsen allen im Bereich der jeweils gedrückten bzw. zu rückenden Ausbaueinheit nicht ausreicht sind die Ausbaueii.heiten jeweils so mit Sprühventilen ausgerüstet daß jeweils auch gleich die Bedüsung der benachbarten Ausbaueinheiten mit einsetzt wenn -iie jeweils mittlere Ausbaueinheit gerückt wird. Neben der

ίο mittleren Ausbaueinheit werden bei neueren Strebausrüstungen gleichzeitig jeweils die zwei nach beiden Seiten benachbarten Ausbaueinheiten mitbedüst Dazu sind die einzelnen Ausbaueinheiten mit beispielsweise je vier zusätzlichen Sprühventilen ausgerüstet die getrennt beim Rücken der jeweils zugeordneten Ausbaueinheit angesteuert werden. Die Ansteuerung erfolgt über den Arbeitsdruck des Rückzylinders der jeweils zu rückenden Ausbaueinheit Derartige Sprühventile sind aus der DE-OS 23 05 361.4 sowie aus Glückauf 1975, Seite 603 bekannt Bei diesen bekannten Sprühventilen ist im Inneren des Ventilkörpers ein als Rückschlagventil ausgebildetes Absperrorgan vorgesehen, das die Verbindung zwischen Eintrittsbohrung und Austrittsbohrung verschließt. Das Öffnen des Rückschlagventils erfolgt über einen Stößel, der seinerseits wiederum über die Druckflüssigkeit, Λ h. das Steuerdruckmedium des Rückzylinders beaufschlagbar angeordnet ist. Wird die Ausbaueinheit gerückt, so wird der Stößel gleichzeitig mit Betätigen des Rückzylinders beaufschlagt so daß er das Rückschlagventfl· und damit die Verbindung zwischen Eintrittsbohrung und Austrittsbohrung für das Druckwasser öffnet.

Nachteilig ist, daß somit je Ausbaueinheit beispielsweise fünf im Prinzip gleiche Sprühventile erforderlich sind, was eine erhebliche kostenmäßige Belastung darstellt. Besonders aufwendig wird damit auch die Montage, die zusätzlich dadurch erschwert ist, daß jeweils das zugeordnete Sprühventil der benachbarten Ausbaueinheiten mit dem Rückzylinder der jeweils zu rückenden Ausbaueinheit verbunden sein mu£·. Die Verschlauchung ist damit sehr aufwendig und kann nur im Streb selbst vorgenommen werden. Dabei besteht die Gefahr, daß die Verschlauchung falsch angebracht und damit Fehlschaltungen möglich sind. Nachteilig ist außerdem die Vielzahl der Schläuche, die den Arbeitsraum und den Fahrweg im Strebbereich erheblich einschränken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einfach und sicher steuerbarer und ohne die Gefahr von Fehlanschlüssen der Steuerdruckleitungen montierbare Sprühventile für die Gruppenbedüsung zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Stößel eine Steuereinheit vorgeschaltet ist, die neben dem Anschluß für die Steuerdruckleitung der zugehörigen Ausbaueinheit mit weiteren einzeln oder gruppenweise ansteuerbaren Anschlüssen für Steuerdruckverbindungsleitungen zu den benachbarten Ausbaueinheiten ausgerüstet ist.

Mit einem derartigen Sprühventil kann eine Gruppenbedüsung für drei, fünf oder sieben oder noch mehr Ausbaueinheiten bewerkstelligt werden, ohne den bisherigen großen Schlauch- bzw. Steuerleitungsaufwand. Außerdem ist es lediglich erforderlich, jeder einzelnen Ausbaueinheit nur ein einziges Sprühventil mit der erfindungsgemäßen vorgeschalteten Steuereinheit zuzuordnen. Mit Hilfe der dem Stößel vorgeschalteten Steuereinheit kann jedes einzelne Sprühventil so geschaltet werden, daß es der gewählten Gruppenbedüsung entsprechend jeweils beim Vorziehen der züge-

ordneten Ausbaueinheit sowie der benachbarten oder der übernächsten Ausbaueinheit anspricht und Druckwasser abgibt. Eine wirkungsvolle Staubbekämpfung ist damit gesichert

Nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Steuereinheit einen Schwimmkolben aufweist, der in mehrere Teilkolben unterteilt ist, denen wiederum die Anschlüsse einzeln oder gruppenweise zugeordnet sind. Je nach Nachbarschaftsgrad der einzelnen Ausbaueinheit können so Verbindungsleitungen angeschlossen werden, die jeweils ein Ansprechen der einzelnen Sprühventile der entsprechend gewählten Gruppenbedüsung entsprechend sicherstellen. Dabei können die einzelnen Steuereinheiten bzw. Sprühventile der benachbarten Ausbaueinheit zweckmäßig über Mehrfachschläuche miteinander verbunden werden. Dabei können die Verbindungen bereits über Tage vorbereitet werden, so daß eine wesentlich sichere Steuerung derartiger Sprühventile bzw. Gruppenbedüsungen gewährleistet ist.

Das Zuordnen der einzelnen Steuerdrur'cverbindungsleitungen bzw. auch der Steuerdruckleitung jeweils und die gezielte Weiterleitung des Druckmediums ist erfindungsgemäß dadurch besonders zweckmäßig zu bewerkstelligen, daß die Anschlüsse rechtwinklig zu dem achsmittig zum Stößel vorgesehenen Anschluß angeordnet sind. Die Übersichtlichkeit ist weiter dadurch verbessert, daß einzelnen Teilkolben Doppelanschlüsse, einem ein Anschluß sowie der Bohrung im Bereich oberhalb des dem Stößel zugeordneten Teilkolbens ein weiterer Anschluß vorgesehen ist

Neben der indirekten Steuerung des Absperrorgans ist auch eine direkte Steuerung durch das Steuerdruckmedium dann möglich, wenn der Anzahl der zusammengeschlossenen Ausbaueinheiten entsprechend viele Teilkolben vorgesehen und mit einen Innenkanal bzw. der dem Anschluß zugeordnete Teilkolben mit Zuführungskanälen ausgerüstet sind. Damit wird es möglich, auch ausschließlich direkt druckgesteuerte Sprühventile zu verwenden, was die Vielseitigkeit der Erfindung erhöht.

Um das Ansprechen der einzelnen Teilkolben bei der druckgesteuerten Ausbildung des Sprühventils zu optimieren, ist nach einer Ausbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Teilkolben am oberen Ende kegelstumpfförmig ausgebildet sind und am unteren Ende unter Belassung eines Hohlraumes einen dem oberen Ende angepaßten Paßsitz aufweisen. Ein derart ausgebildetes Sprühventil mit Steuereinheit stellt somit ebenfalls sicher, daß mit den einzelnen Ausbaueinheiten zugeordneten, gleich ausgebildeten Sprühventilen eine beliebige Gruppenbedüsung hergestellt werden kann. Die Drucksteuerung ist sowohl beim Anschluß der Steuerdruckleitung am unteren Anschluß möglich, als auch bei jedem beliebigen rechtwinklig dazu vorgesehenen Anschluß für die einzelnen Steuerdruckverbindungsleitungen.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß aufgrund der gezielten Ansteuerungsmöglichkeit jeweils nur ein Sprühventil je Ausbaueinheit benötigt wird. Durch die Einsparung der entsprechend vielen bisher zusätzlich benötigten Sprühventile pro Ausbaueinheit werden erhebliche Kosteneinsparungen bei der Ausrüstung eines Strebes erreicht. Vorteilhaft ist weiter, daß bei wesentlich vereinfachter Verschlauchung nun eine Mehrfachverschlauchung angewendet werden kann, wobei die Mehrfaclftchläuche zur Verbindung der Steuereinheiten der einzelnen benachbarten Ausbaueinhcicen bereits über Tage vorbereitet und mit Anschlüssen versehen werden können. Anschlußfehler sind damit praktisch ausgeschlossen. Dadurch, daß der eigentliche Ventilkörper mit dem der Steuereinheit lösbar verbunden ist, kann bei sich ändernden Gegebenheiten eine Anpassung der Gruppenbedüsung auch unter Tage vorgenommen werden, indem jeweils die Steuereinheit ausgetauscht und beispielsweise durch eine mit Mehrteilkolben ersetzt wird. Dann kann die Gruppenbedüsung erweitert werden, indem beispielsweise jeweils

ίο drei nach beiden Seiten benachbarte Ausbaueinheiten gleichzeitig mit der zu rückenden bezüglich der Bedüsung angesteuert werden.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Be-Schreibung der zugehörigen Zeichnung, in der bevorzugte Ausführungsbeispiele mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt sind. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein Sprühventil mit integrierter Steuereinheit,

Fig.2 ein Schema der kombinierten Schaltung benachbarter Sprühventile in Fünfergruppen,

F i g. 3 eine schematisierte Darstellung der steuerleitungsmäßigen Verbindung benachbarter Sprühveniile,
F i g. 4 einen Schnitt durch ein druckgesteuertes Ventil und

F i g. 5 einen Schnitt durch eine Steuereinheit, die mit dem in Fig.4 dargestellte Sprühventil integriert verbunden werden kann.
F i g. 1 zeigt ein Sprühventil, mit der einer Seite des Ventilblockes 6 zugeordneten Austrittsbohrung 3 und Eintrittsbohrung 2. Die Austrittsbohrung 3 und die Eintrittsbohrung 2 sind durch eine im Ventilblock 6 vorgesehene Bohrung miteinander zu verbinden, in der ein Ventilkolben 4 beweglich angeordnet ist, der über die Feder 5 sowie auf der anderen Seite durch ein anstehendes Druckmedium belastet ist.

Der Ventilkolben 4 ist durch den Stößel 9 beeinflußbar, der im Anschlußstück 8 beweglich gehalten ist Das Anschlußstück 8 dient dabei gleichzeitig zur lösbaren Verb-ndung des eigentlichen Sprühventilkörpers mit dem Körper der Steuereinheit 10.

Auf der dem Anschlußstück 8 gegenüberliegenden Seite der Steuereinheit 10 ist der Anschluß 11 für den Steuerdruck bzw. das Steuerdruckmediuiu vorgesehen.

Dieser Anschluß 11 geht in eine die Steuereinheit 10 durchdringende Bohrung 13 über. In der Bohrung 13 ist eine Schwimmkolbensteuerung 14 mit dem Schwimmkolben 15 angeordnet. Der Schwimmkolben 15 wird bei Beaufschlagung durch das Steuerdruckmedium aus der dargestellten Position verschoben und beeinflußt dabei über den Stößel 9 den Ventilkolben 4, so daß die Verbindung zwischen der Eintrittsbohrung 3 und der Austrittsbonrung 2 geöffnet wird. Das Sprühventil 1 tritt in Tätigkeit.

Der Schwimmkolben 15 ist bei der in F i g. 1 dargestellten Ausbildung in vier Teilkolben 18, 19,20, 21 unterteilt, die einzeln in der Bohrung 13 beweglich angeordnet sind. Die Ausbildung der einzelnen Teilkolben 18,19,20,21 wird anhand der nebenstehenden Darstellung verdeutlicht. Die einzelnen Teilkolben bestehen aus einem einen geringeren Durchmesser als die Bohrung 13 aufweisenden zylindrischen Mittelstück und zwei aufgesetzten dem Durchmesser der Bohrung 13 angepaßten Ringen, wobei der eine etwa mittig und der

6j andere am unteren Ende angeordnet ist. Zwischen beiden Ringen ist eine Dichtung vorgesehen.

Über die einzelnen Teilkolben 18, 19, 20, 21 wird je nach Anschluß der Steuerdruckleitung am Anschluß 11

oder der Steuerdruckverbindungsleitungen an den rechtwinklig dazu angeordneten Anschlüssen 23,24,25, 26,27,28,29,30 der Stößel 9 von allen Teilkolben 18,19, 20, 21, mehreren Teilkolben 19, 20, 21 oder auch nur dem oberen Teilkolben 21 beaufschlagt. F i g. 2 verdeutlicht die Steuerung einer Gruppenbedüsung über die jeweilige Steuereinheit 10. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Steuereinheit 10 für die Steuerung der Gruppenbedüsung von fünf Ausbaueinheiten 32,34, 36, 38, 40 vorgesehen und dementsprechend ausgebildet. Den Ausbaueinheiten 32,34,36,38,40 sind entsprechende Sprühvep.tile 1,33,35,37 und 39 zugeordnet, von denen allerdings nur die vorgesetzten Steuereinheiten 10 dargestellt sind. Sprühventil und Steuereinheit werden als gesteuerte Ventileinheit bezeichnet. Beim Vorrücken der Ausbaueinheit 32 wird über den Rückzylinder Steuerdruckmedium über die Steuerdruckleitung dem Anschluß Ii zugeführt. Hierdurch wird die Gesamtheit der Teilkolben beeinflußt, wodurch das zugeordnete, in F i g. 2 nicht im einzelnen dargestellte eigentliche Sprühventil geöffnet wird. Gleichzeitig tritt Druckmedium über die freigelegten Anschlüsse 23, 24 und die in den Mehrfachschläuchen 42, 43 verlegten Steuerdruckverbindungsieitungen zu den Sprühventilen 33, 37 der benachbarten Ausbaueinheiten 34, 38. Diese Steuerdruckverbindungsleitungen sind den Anschlüssen 25,26 bei der Ausbaueinheit 34 und den Anschlüssen 28, 29 bei der Ausbaueinheit 38 zugeordnet. Durch die entsprechende Beaufschlagung mit dem Druckmedium werden auch die diesen Steuereinheiten zugeordneten Sprühventile 33, 37 geöffnet. Über die Anschlüsse 26 bzw. 28 und die dort angeschlossenen Steuerdruckverbindungsleitungen zu den Ausbaueinheiten 36, 40 bzw. den zugeordneten Sprühventilen 35,39 erfolgt auch ein öffnen dieser Sprühventile 35 bzw. 39 da Druckmedium über die Anschlüsse 27 bzw. 30 zu einem Verschieben des Stößels 9 bzw. des Ventilkolbens 4 führen. Somit spricht gleichzeitig mit dem Sprühventil 1 auch das Sprühventil 37 und 39 und 33 und 35 an.

Die im Verhältnis einfache Verschlauchung bzw. Verbindung der einzelnen gesteuerten Ventileinheiten der Ausbaueinheiten 32, 34, 36, 38, 40 wird anhand der F i g. 3 verdeutlicht. Die einzelnen Ventileinheiten bzw. Sprühventile weisen wie bereits erläutert auf beiden Seiten ihrer Steuereinheiten 10 vier Anschlußbohrungen 23, 25, 27, 28 bzw. 24, 26, 29, 30 gemäß F i g. 1 auf. Diese sind jeweils über Mehrfachschläuche 42, 43 verbunden, wodurch eine übertägige Vorbereitung der Verschlauchung möglich und Fehlanschlüsse unterbunden sind.

In Fig.4 ist ein druckgesteuertes Ventil 45 üblicher Bauart wiedergegeben. Dieses druckgesteuerte Ventil 45 weist eine in Richtung des Ventilkolbens 46 angeordnete Austrittsbohrung 3 und die dazu rechtwinklig angeordnete Eintrittsbohrung 2 auf. Koaxial zur Eintrittsbohrung 2 ist hier der Anschluß 53 für die Steuereinheit 10 vorgesehen, die in Fig.5 wiedergegeben ist. Über diesen Anschluß 53 wird bei Ansteuerung des druckgesteuerten Ventils 45 Steuerdruckmedium in den Druckraum 48 und damit auf die Kolbenfläche 49 gegeben, so daß der Ventilkolben 46 gegen die Ventilfeder 47 verschoben und dadurch die Verbindung zwischen Eintrittsbohrung 3 und Austrittsbohrung 2 geöffnet wird. Dieses Ventil 45 ist einfach aufgebaut. Bei einfacher Ventilfeder 47 ist das Montieren und Demontieren des Ventils dadurch erleichtert, daß es lediglich durch eine als Schraubkappe ausgebildete Kappe 50 zugänglich isL Diesem druckgesteuerten Ventil 45 ist wie erläutert die Steuereinheit 10 zuzuordnen, so daß sich dann eine im Prinzip dem in Fig. 1 dargestellten Sprühventil entsprechendes Sprühventil abgibt, nur daß dieses direkt druckgesteuert ausgebildet ist. Die in F i g. 5 gezeigte

Steuereinheit 10 entspricht grundsätzlich der Steuereinheit nach Fig. 1. Zur Druckdirektsteuerung ist im Anschlußstück 8 ein Innenkanal 51 vorgesehen, über den das von der zu rückenden Ausbaueinheit ausgehende und durch den Anschluß 11 und die gesamte Steuereinheit hindurchgeführte Steuerdruckmedium gleichzeitig dem Ventilkolben und auch über die entsprechenden Anschlüsse den Steuereinheiten der benachbarten Ausbaueinheiten zugeführt wird. Hierzu weisen auch die einzelnen Teilkolben 17, 18, 19, 20, 21 Innenkanäle 52

is auf. Die einzelnen Teilkolben 17, 18, 19, 20, 21 sind am oberen Ende kegelstumpfförmig ausgebildet und haben am unteren Ende 55 einen dem Kegelstumpf angepaßten Pausiiz 56. Dabei isi über die Ausbildung als Kegelstumpf sichergestellt, daß jeweils zwischen den einzel-

nen Teilkolben 17,18,19,20,21 ein Hohlraum geringen Volumens verbleibt. Beim Einleiten des Steuerdruckes über den Anschluß 11 wird zunächst der Teilkolben 17 oder beim Wirksamwerden des Steuerdruckmediums einer benachbarten Ausbaueinheit über einen der An-Schlüsse 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 der jeweils angesprochene Teilkolben 18 oder 19 oder 20 oder 21 angehobtn. L-Jt wenn dieser und damit auch die darüber angeordneten Teilkolben angehoben sind, kann die Druckflüssigkeit über die Zuführungskanäle 57, 58 in den Innenkanal 52 bzw. 51 eindringen und schließlich auf dem Ventilkolben 46 einwirken. Das Ansprechen der einzelnen benachbarten gesteuerten Ventileinheiten erfolgt gleichzeitig oder sogar vorher, weil die entsprechenden Anschlüsse 23, 24 beispielsweise sofort vom Steuerdruckmedium gleichzeitig mit dem Teilkolben 17 beaufschlagt sind.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Sprühventil für die Gruppenbedüsung beim Rücken des Schildausbaues im untertägigen Bergbau, mit einer Eintrittsbohrung für die Druckwasserzuführung, einer Austrittsbohrung und einem als Rückschlagventil ausgebildeten Absperrorgan, das über einen durch das vom entsprechenden Anschluß für die Steuerdruckleitung aus zugeführte Steuerdruckmedium des zu rückenden Schildes beaufschlagten Stößel oder direkt über das Steuerdruckmedium zu öffnen ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Stößel (9) eine Steuereinheit (10) vorgeschaltet ist, die neben dem Anschluß (11) für die Steuerdruckleitung der zugehörigen Ausbaueinheit (32) mit weiteren, einzeln oder gruppenweise ansteuerbaren Anschlüssen (23,24,25,26,27,28, .29, 30) für Steuerdruckverbindungsleitungen zu den benachbarten Aüsbaueinheiten (34,36,38.40) ausgerüstet ist

2. Sprühventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (10) einen Schwimmkolben (15) aufweist, der in mehrere Teilkolben (18, 19,20,21) unterteilt ist, denen die Anschlüsse (23,24, 25, 26, 27, 28, 29, 30) einzeln oder gruppenweise zugeordnet sind.

3. Sprühventil nach Anspruch 1 und Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (23,24, 25,26,27,28, ?9_t 30) rechtwinklig zu dem achsmittig zum Stößel (9) vorgesehenen Anschluß (11) angeordnet sind.

4. Sprühventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Teilkolben (18, i9, 21) Doppelanschlüsse (23, 24; 25, 26; 28, 29), dem Teilkolben (20) ein Anschluß (27) sowie der Bohrung (13) oberhalb des Teilkolbens (21) ein weiterer Anschluß (30) zugeordnet sind.

5. Sprühventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anzahl der zusammengeschlossenen Ausbaueinheiten (32, 34, 36, 38, 40) entsprechend viele Teilkolben (17,18,19,20,21) vorgesehen und mit einem Innenkanal (52) bzw. der Teilkolben (17) mit Zuführungskanälen (57,58) ausgerüstet sind.

6. Sprühventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilkolben (17, 18, 19, 20, 21) am oberen Ende (54) kegelstumpfförmig ausgebildet sind und am unteren Ende (55) unter Belassung eines Hohlraumes einen dem oberen Ende angepaßten Paßsitz (56) aufweisen.